O presente módulo objetiva oferecer conhecimentos técnico-científicos inter e multidisciplinares para propiciar uma formação moderna do farmacêutico para que o mesmo possa acompanhar a evolução e inovações no desenvolvimento e produção de medicamentos bem como as exigências do mercado e dos órgãos regulatórios. Serão abordados conceitos e ferramentas empregados na Indústria 4.0 em termos da melhoria da eficiência e produtividade dos processos e segundo os novos padrões de exigências de qualidade das agências regulatórias. Além das atividades teóricas, a prática dos conceitos/ferramentas biotecnológicos ministrados será vivenciada pelos estudantes em atividades práticas monitoradas nas dependências do Instituto Butantan (produção de vacinas, de células ou seus produtos para terapias e de anticorpos monoclonais). Os docentes envolvidos são de diferentes cursos e Unidades da USP, com diferentes formações e atuação em pesquisa nas áreas de abrangência da tecnologia de produção de medicamentos, bioprocessos, vacinas, etc. Com esta diversidade no corpo docente pretende-se proporcionar ao estudante conhecimentos amplos e integrados no tema desta disciplina/módulo.
Indústria Farmacêutica e Biotecnológica: dos Insumos ao Produto Final; - Gestão de Processos Produtivos Industriais; - Indústria 4.0 na manufatura da indústria farmacêutica (Farma 4.0); - Boas Práticas de Fabricação no Século XXI; - Aplicação de Bioinformática em Ciências Farmacêuticas; - Pré-formulação no Desenvolvimento e Produção de Medicamentos: Avanços tecnológicos; - Estudos de estabilidade: Aplicação de ferramentas computacionais; - Análise técnico-econômica e uso de ferramentas in silico; - Análise de risco baseada em aspectos regulatórios; - Desenvolvimento, produção e formulação de vacinas; - Desenvolvimento, produção e uso terapêutico de anticorpos monoclonais e terapias celulares; - Atividade monitorada no Instituto Butantan.
Indústria Farmacêutica e Biotecnológica: dos Insumos ao Produto Final - Introdução geral sobre a cadeia produtiva de medicamentos tanto na indústria de base química quanto biotecnológica, considerando todo ciclo de vida do medicamento; - Panorama atual assim como as perspectivas da indústria farmacêutica; - Considerações gerais sobre os aspectos de inovação de produtos e processos envolvidos no ciclo de desenvolvimento dos medicamentos; - Desafios e oportunidades da indústria de medicamentos química e biotecnológica no Brasil. - Conceitos: imunobiológicos, biofarmacêuticos e terapias avançadas; - Imunologia aplicada à biotecnologia; Gestão de Processos Produtivos Industriais - Introdução aos sistemas produtivos: processos de fabricação em lote e contínuo - Planejamento, Programação e Controle da Produção (PPCP) - Sistemas produtivos e suas aplicações: JIT/OTC/MRP/MRP II/ ERP Indústria 4.0 na manufatura da indústria farmacêutica (Farma 4.0) - Conceitos da Indústria 4.0 e sua aplicação na cadeia produtiva farmacêutica (planejamento; produção; controle, qualidade, logística e rastreabilidade de medicamentos) - Tecnologias: clound computing; internet das coisas (IoT); machine learning; inteligência artificial (IA), impressão 3D; big data; automação e robôs; etc. - Desafios e perspectivas para as empresas farmacêuticas rumo à indústria 4.0 Boas Práticas de Fabricação no Século XXI - Breve histórico sobre a implementação das BPF tanto no contexto mundial quanto Brasil; - Comparação entre as diferentes resoluções relacionadas à BPF já vigentes no Brasil e a evolução das mesmas; - Discussão sobre os principais aspectos envolvidos na RDC vigente no Brasil e comparação com as principais regulamentações no mundo. Aplicação de Bioinformática em Ciências Farmacêuticas - Introdução a Bioinformática e seus aspectos estruturais; - Interações fundamentais e os campos de forças para simulações moleculares - Conceitos básicos de simulações moleculares a) Dinâmica molecular b) Docking molecular - Modelagem molecular e o desenvolvimento racional de fármacos Pré-formulação no Desenvolvimento e Produção de Medicamentos: Avanços tecnológicos - Aplicação do conceito QbD no desenvolvimento de forma farmacêutica sólida - Uso de ferramentas e softwares nos estudos de Pré-formulação - Desenvolvimento de procedimentos analíticos empregando os conceitos de qualidade por design analítico (AQbD) - Introdução ao Desenho de Experimentos (DOE: Design of Experiments); - Planejamento Fatorial Completo; - Planejamento Fatorial Fracionado; - Delineamento de Composto Central; - Superfície de Resposta e gráfico de contorno. Estudos de estabilidade: Aplicação de ferramentas computacionais - Contextualização dos testes de estabilidade no ciclo de desenvolvimento de medicamentos - Requisitos regulatórios e abordagens práticas para estudos de estabilidade de produtos farmacêuticos - Ferramentas computacionais para predição de degradação de formulação e para predição da estabilidade e prazo de validade de medicamentos Análise técnico-econômica de Bioprocessos Farmacêuticos - Introdução a análise técnico-econômica de bioprocessos farmacêuticos; - Conceitos básicos sobre o desenho de bioprocessos e avaliação de desempenho econômico em diferentes cenários; - Laboratório virtual: Simulação e análise econômica por meio do software SuperPro Designer. Análise de risco baseado em aspectos regulatórios - Conceitos sobre os riscos do consumidor X do produtor, riscos global X específico, e riscos particulares X total; - Como minimizar os riscos utilizando bandas de guarda (guard-bands); - Considerando as informações do processo produtivo na avaliação dos riscos. Desenvolvimento, produção e formulação de vacinas - Bases imunológicas das vacinas tradicionais e avançadas; - Formulação de vacinas Desenvolvimento, produção e uso terapêutico de anticorpos monoclonais e terapias celulares - Bases imunológicas dos anticorpos monoclonais para diagnóstico e tratamento; - Desenvolvimento de produtos para terapias avançadas: linfócitos geneticamente modificados; - Desenvolvimento de produtos de terapias celulares: células estromais mesenquimais Visita monitorada ao Instituto Butantan - Desenvolvimento e produção de vacinas, biofármacos e kits diagnósticos no Instituto Butantan; - Plantas de produção de vacinas; - Plantas de produção de anticorpos monoclonais.
- Acharya, P.C. et al. Preformulation in Drug Research and Pharmaceutical Product Development. DOI: 10.1016/B978-0-12-814423-7.00001-0 - Anselmo AC, Gokarn Y, Mitragotri S. Non-invasive delivery strategies for biologics. Nat Rev Drug Discov. 2019 Jan;18(1):19-40. - ANVISA Resolução - RDC Nº 658, DE 30 DE MARÇO DE 2022. Dispõe sobre as Diretrizes Gerais de Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos. - Arden, N.S. et al. Industry 4.0 for pharmaceutical manufacturing: Preparing for the smart factories of the future. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2021.12055410. - Ayesha Aijaz, Matthew Li, David Smith et al. Biomanufacturing for clinically advanced cell therapies. Nature Biomedical Engineering volume 2, pages362–376 (2018) - Benyahia, Larissa Pereira Brumano, Adalberto Pessoa, and Francisco Vitor Santos da Silva. 2020. Chapter 3 - Biopharmaceutical development, production, and quality. In New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering, Alexandre Gomes Rodrigues (ed.). Elsevier, 69–89. DOI:https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64301-8.00003-2. - Brereton, Richard G: Applied chemometrics for scientists, John Wiley & Sons c2007. - Bruce A. Chabner, Dan L.Longo (eds.) Cancer Chemotherapy, Immunotherapy and Biotherapy Principles and Practice. Wolters Kluwer, 2019. - Correa, Henrique Luiz; Gianesi, Irineu Gustavo Nogueira; Caon, Mauro. Planejamento, Programação e Controle da Produção: MRP II/ERP. São Paulo, Atlas, 2018. - Darji, M.A. Excipient Stability in Oral Solid Dosage Forms: A Review (2018). DOI: 10.1208/s12249-017-0864-4. - Ding, Baoyang. Pharma Industry 4.0: Literature review and research opportunities in sustainable pharmaceutical supply chains. Process Safety and Environmental Protection. v. 119, p. 115-130, 2018 https://doi.org/10.1016/j.psep.2018.06.031 - F. L. Barroso da Silva et al., Annual Review of Food Science and Technology, v. 11, pp. 365- 387, 2020. - Goldstein, Aaron S. Biomaterials for Cell Delivery. Vehicles in Regenerative Medicine. Gene and cell therapy series. CRC Press, 2019. - Guedan S, Ruella M, June CH. Emerging Cellular Therapies for Cancer. Annu Rev Immunol. 2019 Apr 26;37:145-171. - Haidong Dong, Svetomir N. Markovic (eds.) The Basics of Cancer Immunotherapy. Springer International Publishing (2018).pdf - Heinzle E., Biwer A. P., Cooney C. L. Development of Sustainable Bioprocesses Modeling and Assessment. West Sussex. John Wiley and Sons (2006). - Herwing, Christoph; Wölbeling, Christian; Zimmer, Thomas. A holistic approach to production control. Pharmaceutical Enginnering, 2017. https://ispe.org/pharmaceutical-engineering/may-june-2017/holistic-approach-production-control - Hironori Nakagami (eds.) Therapeutic Vaccines as Novel Immunotherapy: Biological and Clinical Concepts. Springer Singapore, 2019. - ICH. 2005. Quality Risk Management Q9. In International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use. Retrieved from https://www.ich.org/fileadmin/Public_Web_Site/ICH_Products/Guidelines/Quality/Q9/Step4/Q9_Guideline.pdf - ICH. 2008. Pharmaceutical Quality System Q10. In International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use. Retrieved from https://www.ich.org/fileadmin/Public_Web_Site/ICH_Products/Guidelines/Quality/Q10/Concept_pa pers/Q10_Concept_Paper.pdf - ICH. 2009. Pharmaceutical Development Q8(R2). In International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use. Retrieved from https://www.ich.org/fileadmin/Public_Web_Site/ICH_Products/Guidelines/Quality/Q8_R1/Step4/Q8 _R2_Guideline.pdf - ICH. 2012. Development and Manufacture of Drug Substances (Chemical Entities and Biotechnological/Biological Entities) Q11. In International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use. Retrieved from https://www.ich.org/fileadmin/Public_Web_Site/ICH_Products/Guidelines/Quality/Q11/Q11_Step_4 .pdf - ICH. 2017. Technical and Regulatory considerations for pharmaceutical product lifecycle management q12. in international concil for harmonisation of technical requirements for harmaceuticals for human use, 1–27. Retrieved from http://www.ich.org/fileadmin/Public_Web_Site/ICH_Products/Guidelines/Quality/Q12/Q12_DraftGu ideline_Step2_2017_1116.pdf - Klauss Schwab. A quarta revolução industrial. São Paulo, Edipro, 2018. - Lara Milane & Mansoor Amiji. Clinical approval of nanotechnology-based SARS-CoV-2 mRNA vaccines: impact on translational nanomedicine. Drug Delivery and Translational Research volume 11, 1309–1315, 2021. - Laurence Zitvogel, Guido Kroemer (eds.) Oncoimmunology: A Practical Guide for Cancer Immunotherapy. Springer International Publishing, 2018. - Narang, A.S. Impact of Excipient Interactions on Solid Dosage Form Stability (2012). DOI 10.1007/s11095-012-0782-9 - Rodrigues, Maria I.; Iemma, Antonio F.: Planejamento de Experimentos e Otimização de Processos. Campinas: Casa do Pão Editora, 2009. - Schlick, T. "Molecular Modeling and Simulation - An interdisciplinary guide", Springer, New York, 2002. - Sengupta, P. et al. Current regulatory requirements and practical approaches for stability analysis of pharmaceutical products: A comprehensive review (2018). DOI: 10.1016/j.ijpharm.2018.04.007. - Steinwandter, Valentin; Borchert, Daniel; Herwig, Christoph, Herwig. Data Science tools and apllication on the way Pharma 4.0. Drug Discovery Today, v 24, n 9, p 1795- 1805. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2019.06.005 - Suman C. Nath, Lane Harper and Derrick E. Rancourt. Cell-Based Therapy Manufacturing in Stirred Suspension Bioreactor: Thoughts for cGMP Compliance. Front. Bioeng. Biotechnol., 26, 2020. - Zarmpi, P. Biopharmaceutical aspects and implications of excipient variability in drug product performance (2017) DOI: 10.1016/j.ejpb.2016.11.004.
